Thép Inox 1.4021
Thép Inox 1.4021 là gì?
Thép Inox 1.4021 là một loại thép không gỉ martensitic, còn được biết đến với tên gọi khác như X20Cr13 hoặc AISI 420. Đây là loại thép có chứa hàm lượng crom khoảng 13% và lượng carbon đủ cao để cho phép tôi luyện, giúp đạt được độ cứng và độ bền cơ học cao. Inox 1.4021 thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu mài mòn tốt, chống ăn mòn vừa phải và tính cơ học ổn định.
Inox 1.4021 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế tạo dao kéo, thiết bị y tế, linh kiện máy bơm, van, trục quay, và các bộ phận chịu tải trọng lớn. Nhờ tính chất cứng và khả năng đánh bóng tốt, loại thép này còn được ứng dụng trong lĩnh vực trang trí và công nghiệp thực phẩm.
Thành phần hóa học của Thép Inox 1.4021
Nguyên tố | Hàm lượng (%) |
---|---|
C (Carbon) | 0.16 – 0.25 |
Si (Silicon) | ≤ 1.00 |
Mn (Mangan) | ≤ 1.50 |
P (Phosphorus) | ≤ 0.040 |
S (Sulfur) | ≤ 0.030 |
Cr (Chromium) | 12.0 – 14.0 |
Hàm lượng crom trong Inox 1.4021 là yếu tố quan trọng mang lại khả năng chống oxy hóa và ăn mòn ở mức vừa phải, trong khi lượng carbon cao giúp tăng độ cứng sau khi tôi luyện.
Tính chất cơ lý của Thép Inox 1.4021
Thép Inox 1.4021 sở hữu một số đặc điểm nổi bật về cơ lý tính như sau:
- Độ cứng (sau nhiệt luyện): Lên đến 50 HRC.
- Độ bền kéo (Rm): 700 – 950 MPa (sau tôi và ram).
- Giới hạn chảy (Rp0.2): 450 – 650 MPa.
- Độ giãn dài: ≥ 15%.
- Tỷ trọng: ~7.75 g/cm³.
- Độ dẫn nhiệt: Khoảng 25 W/m·K.
- Nhiệt độ làm việc tối đa: Khoảng 400°C.
Khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn của Inox 1.4021 không bằng các loại thép không gỉ austenitic như 304 hay 316, nhưng đổi lại nó có độ cứng vượt trội nhờ kết cấu martensitic.
Ưu điểm của Thép Inox 1.4021
- Độ cứng cao: Sau khi tôi luyện, thép có thể đạt đến độ cứng 48 – 50 HRC.
- Gia công tốt: Dễ dàng gia công bằng cơ khí khi ở trạng thái ủ mềm.
- Khả năng đánh bóng tốt: Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tính thẩm mỹ cao.
- Chi phí hợp lý: Giá thành thường thấp hơn so với thép không gỉ austenitic.
- Ứng dụng linh hoạt: Có thể dùng trong ngành cơ khí, thực phẩm, y tế, v.v.
Nhược điểm của Thép Inox 1.4021
- Chống ăn mòn thấp: Không phù hợp với môi trường khắc nghiệt như axit mạnh, nước biển, hoặc môi trường có clo cao.
- Độ dẻo kém: Sau khi tôi luyện, thép trở nên giòn và dễ gãy nếu không được ram đúng cách.
- Khó hàn: Thép 1.4021 có thể bị nứt khi hàn do độ cứng cao. Cần phải ủ trước và ram sau hàn.
- Từ tính: Không phù hợp với ứng dụng cần vật liệu phi từ tính.
Ứng dụng của Thép Inox 1.4021
Với sự cân bằng giữa độ cứng và khả năng chống ăn mòn trung bình, thép Inox 1.4021 được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp:
1. Ngành cơ khí chế tạo
- Dao tiện, dao phay, khuôn mẫu.
- Các trục quay, bánh răng, ốc vít, ổ trục.
- Linh kiện chịu mài mòn.
2. Ngành y tế
- Dụng cụ phẫu thuật, dao mổ, kéo cắt y khoa.
- Khay, kẹp và dụng cụ khác.
3. Ngành công nghiệp thực phẩm
- Lưỡi dao cắt thịt, dao gọt rau củ.
- Thiết bị tiếp xúc thực phẩm yêu cầu độ sắc và dễ làm sạch.
4. Ngành hàng không và ô tô
- Trục cam, vòng đệm, pít-tông.
- Các linh kiện đòi hỏi độ bền cao và chịu lực mài mòn.
5. Ngành trang trí
- Tay nắm cửa, bản lề, phụ kiện nội thất.
- Vật liệu được đánh bóng trang trí cao cấp.
Gia công và xử lý nhiệt Thép Inox 1.4021
- Ủ (Annealing): Nhiệt độ 820 – 900°C, làm nguội chậm trong lò để giảm ứng suất.
- Tôi (Quenching): Nhiệt độ 980 – 1050°C, làm nguội nhanh bằng dầu hoặc không khí.
- Ram (Tempering): Nhiệt độ 150 – 400°C tùy thuộc độ cứng yêu cầu.
- Gia công cơ khí: Tốt ở trạng thái ủ mềm, nhưng cần dụng cụ cứng khi ở trạng thái tôi cứng.
- Hàn: Cần cẩn trọng, thường không khuyến khích hàn Inox 1.4021 nếu không có kinh nghiệm và xử lý nhiệt phù hợp.
So sánh Thép Inox 1.4021 với các loại inox khác
Loại thép | Loại kết cấu | % Cr | % Ni | Đặc tính chính |
---|---|---|---|---|
1.4021 (420) | Martensitic | 12-14 | 0 | Cứng, mài mòn tốt |
1.4301 (304) | Austenitic | 18 | 8 | Chống ăn mòn cao, dễ gia công |
1.4404 (316L) | Austenitic | 16-18 | 10-14 | Chống ăn mòn cao trong môi trường biển |
1.4112 | Martensitic | 17 | 0 | Cứng hơn 1.4021, đắt hơn |
Kết luận
Thép Inox 1.4021 là một loại thép không gỉ martensitic tiêu chuẩn với độ cứng cao, khả năng gia công tốt và ứng dụng rộng rãi trong ngành cơ khí, y tế và thực phẩm. Tuy khả năng chống ăn mòn không cao như inox austenitic, nhưng nhờ độ cứng vượt trội và chi phí hợp lý, 1.4021 vẫn là lựa chọn phổ biến trong nhiều lĩnh vực.
CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN
Chuyên cung cấp thép hợp kim chế tạo: 2322, 34CrNiMo6, 42CrMo4, 40Cr, SKD11, P20…
Cắt lẻ theo yêu cầu, hỗ trợ gia công CNC và có đầy đủ chứng chỉ CO-CQ.
Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, TP.HCM
Hotline: 0909 246 316
Website: www.vatlieucokhi.net
THÔNG TIN LIÊN HỆ
Họ và Tên | Nguyễn Đức Bốn |
Số điện thoại - Zalo | 0909.246.316 |
vatlieucokhi.net@gmail.com | |
Website: | vatlieucokhi.net |